Verilog-2001新增特性[参照].pdf

Verilog-2001是Verilog语言的一个重要版本更新，它在原有的Verilog-1995基础上引入了一系列新特性，旨在增强语言的表达能力和灵活性，尤其在硬件描述和设计自动化方面。以下是对Verilog-2001新增特性的详细说明： 1. **Generate语句**：这是Verilog-2001最重要的特性之一，它允许根据条件生成模块或原语的多个实例。`generate`语句使得设计者能够更加灵活地创建并行结构，如阵列和条件分支。例如，`generate`可以结合`if-else`、`case`和`for`语句，根据参数或变量的不同值实例化不同类型的模块。在给定的例子中，如果输入宽度小于8，则实例化CLA_multiplier，否则实例化WALLACE_multiplier。 2. **Genvar类型**：`genvar`是一种新的数据类型，用于在`generate`循环中作为索引变量，它只能存储非负整数。在循环中，genvar变量必须被声明，并且它的值在每次迭代中自动递增。 3. **Localparam**：类似于`parameter`，但`localparam`的值在声明后不可更改。这使得局部参数可以在模块内部定义，而不会影响其他模块中的相同参数值。在上述代码中，`product_width`是基于`a_width`和`b_width`计算的，然后作为输出宽度的本地参数。 4. **Constant Functions**：Verilog-2001引入了常量函数，允许在定义参数或常量时使用更复杂的表达式。这些表达式必须在编译时就能计算得出。例如，可以定义一个参数`WIDTH`，使其等于两个其他参数的乘积，这样在设计时就可以动态调整`WIDTH`的值。 5. **Improved System Tasks and Functions**：Verilog-2001增加了更多系统任务和函数，以增强设计者在文本处理、调试和仿真中的能力。 6. **Non-blocking Assignments in Always Blocks**：在Verilog-2001中，非阻塞赋值`<=`可用于所有的`always`块，而不仅仅是组合逻辑块。这简化了代码的编写和理解，因为所有`always`块都可以统一使用一种赋值方式。 7. **New Net Types**：新增了`tri1`和`tri0`网类型，分别表示高阻态和低阻态，用于更精确地描述接口和总线特性。 8. **Strongly-typed Ports**：允许在端口声明中指定数据类型，增强了模块间接口的清晰度和可读性。 9. **Array Concatenation**：Verilog-2001允许数组的串联操作，使得处理多维数组变得更加简单。 10. **SystemVerilog Compatibility**：虽然不是Verilog-2001的直接特性，但这个版本为后续的SystemVerilog-2005打下了基础，使得部分SystemVerilog的功能可以在Verilog-2001中使用。 以上特性极大地扩展了Verilog的表达力，使得硬件设计者能够更有效地描述复杂的数字系统，特别是在FPGA和ASIC设计中。在实际应用中，如Quartus II这样的软件开发环境中，可以通过设置对话框选择使用Verilog的不同版本，以充分利用每个版本提供的功能。